(1 中國醫學科學院,北京協和醫學院,國家心血管病中心,阜外醫院,心血管疾病國家重點實驗室,北京 10037;2 中國醫學科學院,北京協和醫學院,國家心血管病中心,阜外醫院心內科)
肥厚型心肌病(HCM)是一種以心肌肥厚為特征的心肌疾病,主要表現為左心室壁不對稱增厚和舒張功能不全[1-2]。我國成年人中HCM患病率約為80/10萬[3]。HCM具有較廣的臨床表型譜,患者可以無明顯癥狀,也可能出現心源性猝死(SCD)以及心力衰竭等惡性事件[4-5]。絕大部分HCM患者呈常染色體顯性遺傳,大約50%的HCM患者可以檢測到明確的編碼肌小結蛋白基因的致病突變,其中最常見的致病基因為MYH7、MYBPC3以及TNNT2[6-7]。TNNT2基因共含有17個外顯子,位于染色體1q32,長17 000 bp,其編碼的肌鈣蛋白T可將肌鈣蛋白復合物連接到原肌凝蛋白[8-9]。既往研究結果顯示TNNT2基因致病突變在所有家族性HCM病例中占15%左右[10]。然而中國HCM人群當中TNNT2基因突變所占的比例以及攜帶TNNT2致病突變患者的臨床表型和預后特征尚不清楚。本研究通過對中國1 418例HCM患者的臨床特征及889例患者基因檢測結果進行分析,并比較攜帶和不攜帶TNNT2致病突變患者的臨床表型和預后差別,旨在明確TNNT2基因突變患者的臨床特點。
納入1999-2018年就診阜外醫院的HCM患者1 418例,入組患者均行體格、標準12導聯心電圖、超聲心動圖檢查及詳細的家系調查。HCM患者診斷標準為左心室壁最大厚度≥15 mm,或者有明確家族史者左心室壁厚度≥13 mm,排除負荷增加如高血壓、主動脈瓣狹窄以及先天性主動脈瓣下隔膜等引起的左心室壁增厚。同期入組的1 021例非HCM對照也同樣經過超聲和心電圖檢查,排除患有HCM。HCM患者隨訪終點為心血管病死亡,包括SCD、心力衰竭相關死亡和卒中相關死亡。隨訪方式為電話隨訪或門診隨診。
研究對象中的889例HCM患者和714例對照進行了全外顯子檢測。提取受檢者的外周血白細胞基因組DNA,片段化后建庫,富集外顯子區域,擴增純化以后,再利用IlluminaNovaSeq平臺進行測序。測序得到的reads,去除接頭以后,使用Burrows-Wheeler Aligner軟件與參照的基因組比對,使用GATK軟件進行變異鑒定及篩選,并利用SnpEff軟件進行后續分析。另外529例HCM患者及307例健康對照通過panel檢測HCM相關基因,具體檢測方法見我們既往研究[11]。
所有發現的TNNT2基因變異,首先按照美國醫學遺傳學與基因組學學會(ACMG)指南標準進行分類。按ACMG標準判斷為致病(pathogenic)或者可能致病(likely pathogenic)的變異,在本研究中歸為致病突變。考慮到TNNT2罕見變異多為HCM致病突變,因此對于按ACMG標準歸為意義未明的變異(variants of uncertain significance),在排除對照中篩查到的變異后,剩余的變異在本研究中也視為致病突變。

在入組的1 418例患者中,男性患者占66.1%,平均入組年齡為(48.6±14.7)歲。174例患者入組時有暈厥史,179例患者存在心房顫動。患者左心室室壁最大厚度平均為(22.7±5.3)mm,最大左心室流出道壓差平均為(44.9±41.9)mmHg。
在47例(3.3%)HCM患者中總共篩查到27種TNNT2致病突變,其中包括25種錯義突變,1種缺失突變和1種無義突變(表1)。根據ACMG標準分類,共篩查到9種致病突變,13種可疑致病和5種意義不明的突變。除了2種突變位于6號外顯子和1種突變位于4號外顯子外,其余突變(88.9%)集中于第9~16號外顯子上。
攜帶與未攜帶TNNT2基因突變患者左心房內徑分別為(43.3±8.5)、(41.4±7.0)mm,兩者相比差異有顯著性(t=2.13,P<0.05);攜帶與未攜帶TNNT2基因突變患者最大左心室流出道壓差分別為(35.4±38.0)、(45.3±42.1)mmHg,兩者相比差異有顯著性(t=-3.69,P<0.05);心臟磁共振檢查中,攜帶與未攜帶TNNT2基因突變患者呈彌漫性纖維化的比例分別為12.8%、5.3%,兩者相比差異具有顯著意義(χ2=4.94,P<0.05);攜帶與未攜帶TNNT2基因突變患者心肌厚度分別為(23.4±6.8)、(22.6±5.3)mm,兩者相比差異無顯著性(P>0.05);攜帶與未攜帶TNNT2基因突變患者其余臨床表型以及檢查指標比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表1 47例HCM患者TNNT2基因突變譜
P:致病突變;LP:可疑致病突變;VUS:意義未明的變異
患者平均隨訪時長為(3.4±2.6)年(4 821人年),共出現了77例心血管病死亡,其中包括47例SCD,26例心力衰竭相關性死亡和4例卒中相關死亡。在隨訪期間,攜帶TNNT2基因突變HCM患者共出現4例心血管病死亡,其中1例SCD,2例心力衰竭相關性死亡和1例缺血性卒中后死亡。Kaplan-Meier生存分析顯示,攜帶TNNT2基因突變患者心血管病死亡發生率與未攜帶TNNT2基因突變患者相比差異無顯著性(P>0.05)。見圖1。單因素Cox回歸結果提示攜帶TNNT2基因突變不是HCM患者預后的獨立危險因素(HR=1.33,95%CI=0.49~3.65,P>0.05)。見表3。

圖1 攜帶TNNT2基因突變的HCM患者心血管死亡風險
TNNT2基因位于染色體1q32,既往研究發現的致病突變大多是錯義突變,而且多位于第8~16外顯子[12],TNNT2基因突變所導致HCM占0~20%[13]。本研究發現我國HCM患者的TNNT2致病突變大約90%位于該基因的第9~16外顯子,集中趨勢明顯,與既往報道結果一致。然而本研究發現TNNT2基因突變在中國HCM患者中所占比例較小,僅約3%。本研究通過對阜外醫院長期入組的HCM人群進行基因檢測,發現約有3.3%HCM患者攜帶TNNT2致病突變。這與既往小型的中國HCM隊列研究結果相一致;在這些研究中,TNNT2基因突變所致HCM也較為少見[14-15],比如宋雷等[15]在100例HCM患者中僅僅檢測出1例HCM攜帶TNNT2致病突變。綜合本研究和既往中國HCM患者人群遺傳篩查結果,證明我國HCM患者中TNNT2基因突變比例顯著低于西方HCM人群,提示我國HCM人群的致病基因組成與西方人群具有差異。

表2 攜帶與未攜帶TNNT2基因突變HCM患者臨床表型特征比較

表3 單因素Cox回歸分析攜帶TNNT2基因突變對HCM患者預后的影響
自變量為HCM患者是非攜帶TNNT2基因突變,其中將攜帶TNNT2基因突變賦值為1,未攜帶TNNT2基因突變賦值為0
早期的基因型-表型關聯研究提示,TNNT2基因突變所致的HCM心肌肥厚程度較輕,但是發生心源性猝死的風險高,總體預后差[16]。但是這些基因型-表型關聯在隨后的大樣本HCM研究中缺少重復性[17-18]。本研究發現在中國HCM患者當中,TNNT2基因突變所致HCM患者的心肌肥厚程度與其他HCM患者相似,并且發生心血管病死亡的風險也與其他患者相當。因此,本研究通過大樣本前瞻隊列的隨訪觀察首次證實上述基因型-表型關聯在中國HCM患者中不成立。這與其他早期建立的致病基因與肥厚型患者表型關聯相似。早期的肥厚型心肌病遺傳研究提示,MYH7基因突變導致的HCM肥厚程度更嚴重,容易發生猝死和心力衰竭;而MYBPC3基因突變導致的HCM患者,發生不良預后的風險更低。上述關聯在隨后的HCM隊列研究中,同樣重復性較差,不同人群的研究結果存在矛盾[19]。研究發現,在中國HCM人群中MYH7和MYBPC3致病突變所致HCM的臨床表型和預后無顯著性差異[17-18,20]。綜合上述研究結果,提示在中國HCM患者中,致病基因與患者的臨床表型缺乏相關性。
本研究是迄今為止最大規模的中國HCM患者的前瞻隊列研究。本研究結果顯示TNNT2致病突變與HCM患者的臨床表型沒有顯著相關性,TNNT2基因突變不能作為HCM患者危險分層的依據。